本帖最后由 criterion 于 2019-9-12 17:21 编辑
. {( A6 q" l q. r9 S
2 C4 ~3 l2 q8 f' g" [7 v你得从 9 W# D7 |. @# o. M- h! {
Noise Figure, Gain, IIP3
' C# T9 W, ]' M# C. d
这三者来做全盘考虑 9 U8 c$ x+ S! \7 I J
; ~9 C& W2 v7 |0 N; l1 S" k- M3 q" [
# |1 p' B/ F) P4 h
首先是NoiseFigure
2 d' x) u( \3 E! K' A# r7 a4 n
' n* o9 z" b6 T* ~
: j; l" m2 O2 t7 B8 O" u" S; e! Q
可以看到 F1主宰了整体的Noise Figure / w7 r1 ]' v3 J5 U8 |
换言之 整体的Noise Figure 几乎就等于LNA输入端Loss 加上LNA本身Noise Figure 所以LNA一定是靠天线摆放 道理在此 因为这样LNA输入端路径才短 Loss才小 这边只要Loss多增加1 dB 你GPS的CN值 就是会硬生生下降1 dB ' l" e3 J5 O! c+ V) l$ F# g5 T" I
- L) I( J/ S3 x
同理 LNA的Noise Figure 当然是越小越好 因此以下图为例 ! U( C+ u: M ~
0 K2 q; K1 t& ]3 V) r
: k( S* z9 L7 x2 K5 H9 C3 L
4 e: h. |$ k6 V1 q- n
整体Noise Figure = 1.3 dB + 0.9 dB =2.2 dB
& l0 Y# P7 R! I7 ~% E
/ Q5 _' Q9 X% W8 d; `
. a0 J; L0 v8 N# j; @
. D+ Y% J7 z. M" ~
$ t ^8 N9 s& ~: C; B
再来是线性度 有可能LTE B3的2阶谐波，会跟外来的LTE B2，产生GPS频段的Intermodulation(2 X 1712.5 MHz – 1850 MHz =1575 MHz )， 而该Intermodulation幅射到GPS天线， 形成InbandNoise，SAW Filter滤不掉，使得Noise Floor升高，CNR下降 3 I1 }; [/ N6 g" |
' l" ?4 x. t; g: E; ?1 B, y& O! W
% Q9 Z+ u, B" G 或是LTE B3的2阶谐波，以及外来的LTE B2，都辐射到GPS天线， 透过GPS LNA产生GPS频段的Intermodulation，使得Noise Floor升高，CNR下降。
+ k' n$ }* y$ G$ z
! X8 s9 g# g& ?' v( {, f! k
: r0 R3 ?2 z" S8 V: ~' W; d" z
7 S' t" l0 \) h* H
, S% }4 ^( H+ t% Q, \ r0 [- y2 C, b
以上两种机制 其InterModulation都是透过LNA的非线性产生 而公式如下: % \& e* F3 Q" U& @
& m# p' o( m; t. O) P
( |( C. K- W) q: A, h- M
+ x- }. N& S5 P& N) L& l1 C可以看到 如果LNA的IIP3越大 则产生的InterModulation就越小 当然对GPS讯号危害越轻微 所以IIP3 当然是越大越好
' D$ |" g% C3 o8 \: I3 l4 i
, L$ C+ D/ _6 ]- Z
0 z9 J; W4 ?; R% ?* c- N& N0 S8 T6 J! q, Z$ C1 d3 _2 w# a$ D
k; K% F' x$ ]/ x% e; u
最后是Gain
* v! q- l* V3 ?! \( Q
9 _1 P7 K) M) Q# M! o& q
; @8 f y& f" F+ }/ m/ C/ ]
0 M6 P( @2 R ^4 r再看一次这公式 Gain在分母 越大就越能稀释F2, F3, F4的影响 所以你会认为 Gain越大越好 9 T* [+ l) X- U: J
9 ]8 S5 n$ ^ l# k$ E+ Z
Really? 5 L! m, c% q; e+ u5 j& z4 J& U0 ?# v
: H7 d7 |+ {: E; G5 J& u
7 j% k7 f- ^" `/ \
我们以这架构 直接画图 , C0 f; h+ E: N+ i
$ ^3 }. H! g6 J* e7 M' c1 v2 y0 r+ H6 I8 c
可以看到，在Gain为15 dB之前，确实是Gain越大，整体接收路径的Noise Figure压越低； 但Gain为15 dB之后，即便Gain再怎么加大，整体接收路径的NoiseFigure几乎没啥变化。 所以LNA的Gain，对于体接收路径的Noise Figure的改善，是会有个极限，并不是Gain越大，整体接收路径的Noise Figure就会一直降低
6 W4 O2 i- ?' H* T0 q/ a7 |) I; ?' z
$ V5 c4 w5 o8 O8 @+ O7 e, q5 U4 S5 l
此外 一般而言 Gain越大 其线性度就越差
5 d6 q6 y# ]! V& i. H5 C
9 ]! W3 i1 m3 P2 s
) i$ k2 }1 s5 B/ e
$ y1 L9 p2 S4 s7 @- M6 g9 `/ i) M; [* _# Z1 |0 Y& B
因此 以那个图为例 Gain = 5 dB跟 Gain = 15dB, 你当然选15 dB 因为Noise Figure可以压得比较低 但是 Gain = 15 dB跟 Gain = 25dB, 你还是要选15 dB 因为这两者 Noise Figure几乎一样 但25 dB的线性度肯定较差
$ a0 r6 ?+ n6 ^, O
8 E, A/ i+ B0 Z0 M9 K, b
所以Gain的挑选 不是越大越好 也不是越小越好 而是刚刚好最好 因此高通对于GPS LNA的规格 有下述规范: 9 j+ e: B$ x9 \5 m
, i/ q1 t7 Z- E% ^8 y
8 n! I# H# `4 S$ H, \# ]
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发表于 2019-2-25 14:50
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